山西省漳泽发电厂（046021） 郝润生

【摘 要】 针对目前电厂除灰系统存在的结垢现象，通过介绍漳泽电厂除灰系统结垢情况和实施高钙低碳加阻垢剂技术的成功经验，对防止电厂除灰系统的结垢，具有一定的参考价值。

【关键词】 除灰系统 结垢机理 阻垢

1 引言

漳泽发电厂现有发电机组100MW　2台，210MW　4台，总装机容量1040MW，全年燃煤量250万t左右，按设计煤种灰分21.5%，计算排灰渣量71.4万t。除灰方式为：灰渣混除，湿法排灰。1985年11月投产以后，除灰系统渣泵、回水泵、灰管、回收水管、冲灰水管结垢非常严重，一项φ273灰管结垢率约30mm/年，二期φ325管结垢率约35mm/年，φ478回收水管结垢率约40mm/年，到灰场φ273灰管结垢率约30mm/年，严重威胁除灰系统的安全运行，为此该厂从1990年开始进行了除灰系统的防垢技术的研究工作，到1992年3月在除灰系统实施了高钙低碳加阻垢剂的防垢措施。1997年4月和苏州热工研究所合作又成功地对除灰系统回水加药系统进行了技术改造，实现了除灰系统的自动加药。自除灰系统实施高钙低碳加阻垢剂以来，整个除灰系统防垢效果比较明显，特别是灰水回收系统防垢效果十分显著，有效地保证了除灰系统的安全运行。

2 除灰系统概况

该厂除灰系统除灰方式为：灰渣混除，高浓度水力输送灰渣浆及汽车运渣。其中主要包括一级泵房2座，二级泵房1座。系统流程如下图1：

图1

1－3号炉灰渣浆经自流沟由一期一级灰浆泵打至振动筛。4－6号炉灰渣浆经自流沟由二期一级灰浆泵打至振动筛间。两期一级灰浆泵至振动筛间为低浓度灰渣混除方式。经振动筛分后的粗渣用汽车运到灰场。细渣各灰浆进入浓缩池，经浓缩成灰沙比1：3左右的高浓度灰浆后，由2台串联的二级灰浆输送至灰场。

3　结垢机理

除灰管道内的灰垢，是一种呈灰白色，有如页岩形状质地坚硬的物质。其化学成分与灰渣的化学成分是不同的，如灰渣的主要成分是SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO的含量只有2.0%~3.0%；而灰垢的CaO含量却高达50%左右，SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃的含量只在2%左右，因此除灰管道内的结垢不是一种简单的物理沉淀现象，而是一种化学反应生成的结晶物，其主要成分是CaCO₃。表1为该厂垢样分析数据：

表1　垢样分析数据表

灰管垢样的CaCO₃含量比回水管管内略低，而SiO₂、Al₂O₃等较高，表明在灰浆管内沉积物中携带有较大的灰量。从化学分析得知CaCO₃垢物的生成，是因为灰渣中含有游离的氧化钙经水解后生成Ca（OH）₂，与冲灰水中Ca（HCO₃）₂，反应所生成的。其化学反应式为：

CaO H₂O=Ca（OH）₂

Ca（OH）₂ Ca（HCO₃）₂＝2CaCO₃ 2H₂O

从以上化学反应式看出，水中的一个克分子的重碳酸钙，可生成两个克分子的CaCO₃，而灰中的CaO一般又在3%左右，有的煤种高达12%，这比冲灰水中自身含有的游离CaO杂质要高得多，所以在除灰系统内CaCO₃是很容易形成的。由于常温的除灰水对CaCO₃的溶解度很低，当PH值大于8.5时，就会出现CaCO₃离析现象，即从饱和的溶液中结晶出来，在静电吸附作用下，附着在被外界空气冷却的除灰管道的内壁上。因此，只要灰水游离CaO含量和水中重碳酸盐硬度达到一定的数值时，灰管的结垢就不可避免。

该厂回收水系统在不加阻垢剂情况下结垢，主要是因灰水比为1：15，相对较大，冲灰水虽在浓缩池中进行了沉积和反应，但由于冲灰水量大，冲灰水对CaO溶解的充分，则形成量大，成垢的机会多。

4　阻垢技术的应用

实施高钙低碳加阻垢剂技术，主要是防止除灰系统产生CaCO₃水垢。在运行中判断产生的主要指标为PH、Ca² 、CO₃^2-、HCO₃^-等，即主要用PH、硬度和碱度的变化来判断除灰系统中结垢倾向。

该厂和苏州热工研究所合作，在除灰系统回收水泵出口加装了一套自动加药系统，解决了回收水系统的结垢问题，也大大缓解了灰管结垢。其加药系统图如下（图2）：
 

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